Linux守護進程的啟動方法
導讀
“守護進程”(daemon)就是一直在後台運行的進程(daemon),通常在系統啟動時一同把守護進程啟動起來,本文介紹如何將一個 Web 應用,啟動為守護進程。
一、問題的由來Web應用寫好後,下一件事就是啟動,讓它一直在後台運行,這並不容易,舉例來說,下面是一個最簡單的Node應用server.js,只有6行。
var http = require('http');
http.createServer(function(req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello World');
}).listen(5000);
你在命令行下啟動它。
$ node server.js
看上去一切正常,所有人都能快樂地訪問 5000 端口了;但是,一旦你退出命令行窗口,這個應用就一起退出了,無法訪問了,怎麼才能讓它變成系統的守護進程(daemon),成為一種服務(service),一直在那裡運行呢?
二、前台任務與後台任務上面這樣啟動的腳本,稱為”前台任務”(foreground job)。它會獨占命令行窗口,只有運行完了或者手動中止,才能執行其他命令,變成守護進程的第一步,就是把它改成”後台任務”(background job)。
$ node server.js &
只要在命令的尾部加上符號&,啟動的進程就會成為”後台任務”。如果要讓正在運行的”前台任務”變為”後台任務”,可以先按ctrl + z,然後執行bg命令(讓最近一個暫停的”後台任務”繼續執行)。
“後台任務”有兩個特點。1.繼承當前session(對話)的標准輸出(stdout)和標准錯誤(stderr)。因此,後台任務的所有輸出依然會同步地在命令行下顯示。
2.不再繼承當前session的標准輸入(stdin)。你無法向這個任務輸入指令了。如果它試圖讀取標准輸入,就會暫停執行(halt)。
可以看到,”後台任務”與”前台任務”的本質區別只有一個:是否繼承標准輸入。所以,執行後台任務的同時,用戶還可以輸入其他命令。
三、SIGHUP信號變為”後台任務”後,一個進程是否就成為了守護進程呢?或者說,用戶退出 session 以後,”後台任務”是否還會繼續執行?Linux系統是這樣設計的。
1.用戶准備退出 session
2.系統向該 session 發出SIGHUP信號
3.session 將SIGHUP信號發給所有子進程
4.子進程收到SIGHUP信號後,自動退出
上面的流程解釋了,為什麼”前台任務”會隨著 session 的退出而退出:因為它收到了SIGHUP信號。
那麼,”後台任務”是否也會收到SIGHUP信號?
這由Shell 的huponexit參數決定的。
$ shopt | grep huponexit
執行上面的命令,就會看到huponexit參數的值。
大多數Linux系統,這個參數默認關閉(off)。因此,session 退出的時候,不會把SIGHUP信號發給”後台任務”。所以,一般來說,”後台任務”不會隨著 session 一起退出。
四、disown 命令通過”後台任務”啟動”守護進程”並不保險,因為有的系統的huponexit參數可能是打開的(on)。
更保險的方法是使用disown命令。它可以將指定任務從”後台任務”列表(jobs命令的返回結果)之中移除。一個”後台任務”只要不在這個列表之中,session 就肯定不會向它發出SIGHUP信號。
$ node server.js &
$ disown
執行上面的命令以後,server.js進程就被移出了”後台任務”列表。你可以執行jobs命令驗證,輸出結果裡面,不會有這個進程。
disown的用法如下。
# 移出最近一個正在執行的後台任務
$ disown
# 移出所有正在執行的後台任務
$ disown -r
# 移出所有後台任務
$ disown -a
# 不移出後台任務,但是讓它們不會收到SIGHUP信號
$ disown -h
# 根據jobId,移出指定的後台任務
$ disown %2
$ disown -h %2
五、標准 I/O使用disown命令之後,還有一個問題。那就是,退出session以後,如果後台進程與標准I/O有交互,它還是會掛掉。
還是以上面的腳本為例,現在加入一行。
var http = require('http');
http.createServer(function(req, res) {
console.log('server starts...'); // 加入此行
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello World');
}).listen(5000);
啟動上面的腳本,然後再執行disown命令。
$ node server.js &
$ disown
接著,你退出session,訪問5000端口,就會發現連不上。
這是因為”後台任務”的標准I/O 繼承自當前session,disown命令並沒有改變這一點。一旦”後台任務”讀寫標准I/O,就會發現它已經不存在了,所以就報錯終止執行,為了解決這個問題,需要對”後台任務”的標准I/O進行重定向。
$ node server.js > stdout.txt 2> stderr.txt < /dev/null &
$ disown
上面這樣執行,基本上就沒有問題了。
六、nohup 命令還有比disown更方便的命令,就是nohup。
$ nohup node server.js &
nohup命令對server.js進程做了三件事。
阻止SIGHUP信號發到這個進程。
關閉標准輸入。該進程不再能夠接收任何輸入,即使運行在前台。
重定向標准輸出和標准錯誤到文件nohup.out。
也就是說,nohup命令實際上將子進程與它所在的 session 分離了;注意,nohup命令不會自動把進程變為”後台任務”,所以必須加上&符號。
七、Screen命令與Tmux命令另一種思路是使用 terminal multiplexer(終端復用器:在同一個終端裡面,管理多個session),典型的就是Screen命令和Tmux命令。
它們可以在當前session裡面,新建另一個session。這樣的話,當前session一旦結束,不影響其他session。而且以後重新登錄,還可以再連上早先新建的session。
Screen 的用法如下。
# 新建一個session
$ screen
$ node server.js
然後,按下ctrl + A和ctrl + D,回到原來的session,從那裡退出登錄。下次登錄時,再切回去。
$ screen -r
如果新建多個後台session,就需要為它們指定名字。
$ screen -S name
# 切回指定 session
$ screen -r name
$ screen -r pid_number
# 列出所有 session
$ screen -ls
如果要停掉某個session,可以先切回它,然後按下ctrl + c和ctrl + d。
Tmux比Screen功能更多、更強大,它的基本用法如下。
$ tmux
$ node server.js
# 返回原來的session
$ tmux detach
除了tmux detach,另一種方法是按下Ctrl + B和d ,也可以回到原來的session。
# 下次登錄時,返回後台正在運行服務session
$ tmux attach
如果新建多個session,就需要為每個session指定名字。
# 新建session
$ tmux new -s session_name
# 切換到指定 session
$ tmux attach -t session_name
# 列出所有 session
$ tmux list-sessions
# 退出當前 session,返回前一個 session
$ tmux detach
# 殺死指定 session
$ tmux kill-session -t session-name
八、Node 工具對於 Node 應用來說,可以不用上面的方法,有一些專門用來啟動的工具:forever,nodemon 和 pm2。
forever 的功能很簡單,就是保證進程退出時,應用會自動重啟。
# 作為前台任務啟動
$ forever server.js
# 作為服務進程啟動
$ forever start app.js
# 停止服務進程
$ forever stop Id
# 重啟服務進程
$ forever restart Id
# 監視當前目錄的文件變動,一有變動就重啟
$ forever -w server.js
# -m 參數指定最多重啟次數
$ forever -m 5 server.js
# 列出所有進程
$ forever list
nodemon一般只在開發時使用,它最大的長處在於 watch 功能,一旦文件發生變化,就自動重啟進程。
# 默認監視當前目錄的文件變化
$ nodemon server.js
# 監視指定文件的變化
$ nodemon --watch app --watch libs server.js
pm2的功能最強大,除了重啟進程以外,還能實時收集日志和監控。
# 啟動應用
$ pm2 start app.js
# 指定同時起多少個進程(由CPU核心數決定),組成一個集群
$ pm2 start app.js -i max
# 列出所有任務
$ pm2 list
# 停止指定任務
$ pm2 stop 0
# 重啟指定任務
$ pm2 restart 0
# 刪除指定任務
$ pm2 delete 0
# 保存當前的所有任務,以後可以恢復
$ pm2 save
# 列出每個進程的統計數據
$ pm2 monit
# 查看所有日志
$ pm2 logs
# 導出數據
$ pm2 dump
# 重啟所有進程
$ pm2 kill
$ pm2 resurect
# 啟動web界面http://localhost:9615 $ pm2 web
九、Systemd除了專用工具以外,Linux系統有自己的守護進程管理工具Systemd。它是操作系統的一部分,直接與內核交互,性能出色,功能極其強大。我們完全可以將程序交給Systemd,讓系統統一管理,成為真正意義上的系統服務。
本文轉載自:http://www.linuxprobe.com/linux-process-starting.html
免費提供最新Linux技術教程書籍,為開源技術愛好者努力做得更多更好:http://www.linuxprobe.com/